第七章仪表供电、供气系统设计.ppt

8系统连接 8 1系统的整体连接 8 2电缆的连接 8 3控制室内电缆连接的表达 自控工程设计中 除了确定恰当的控制方案 选择合适的控制工具 测量仪表 常规二次仪表 DCS系统 FCS系统 PLC系统与各种执行机构 正确安装仪表之外 还要正确连接各个控制单元来构成控制系统 控制系统各个单元之间的信号是通过相互连接的通信电缆 信号电缆进行传递的 连接正确则可正确的传递信号 各个单元可按部就班的协调工作 完成预想的设计目的 如果连接错误 则信号传输错误 相应的接收单元不能接收到相应的信号 此时各单元不能协调工作 也就不能完成预想的设计目的 因此 仪表的正确连接是自动控制系统对生产过程实行控制的前提 仪表连接的内容 1 仪表连接的内容除了各个单元之间信号的连接之外 还包括仪表工作时所需能量的连接 即还需要进行仪表电源的连接 2 要保证控制系统和仪表的正常工作 仪表连接过程中还需要考虑抗干扰和使用安全问题 因此仪表连接还包括信号电缆屏蔽层接地 仪表接地端子接地等内容 8 1系统的整体连接 1 定义 控制系统的整体连接 即组成控制系统的各个单元的连接 2 根据各个单元的安装位置的不同大致可分为两部分 即控制室内的相互连接 现场仪表与控制室仪表的相互连接 一 采用DCS系统的整体连接采用DCS系统的自控工程 控制室内各个单元之间通常是通过总线 通信电缆 相互传递信息的 控制器等二次仪表是DCS内的虚拟仪表 功能块 这些单元之间是通过组态实现连接的 例如串级控制系统中 主控制器的输出需要连接到副控制器的给定输入 这个信号是在DCS控制系统组态时实现的 是DCS内部数据的传递 不需要电缆或电线来连接这个信号 图8 1是采用DCS FCS PLC PCS系统整体连接示意图 操作员站就是给操作者使用的 工程师站就是负责DCS的组态和数据维护 所谓工程师站 即ES站 是指既安装了STEP7编程组态软件 又安装了WinCC监控操作组态软件的PC电脑 以及相对应的必需的授权许可证 LicenseKeys 这样就可以对工程项目文件进行新建 编辑 修改 和项目程序的下载 上载 以及生产设备的监控 操作 生产数据的实时采集 存储 报警 打印等功能 所谓操作员站 即OS站 是指仅需安装WinCC监控操作组态软件 以及相对应的必需的授权许可证 LicenseKeys 就能使操作人员对生产设备进行监控 操作 和报警信息提示的PC电脑 通俗的讲 工程师站 有修改权限 监控 操作权限操作员站 有监控 操作 控制室仪表与现场仪表相互连接时必须采用电缆连接 根据工程的具体情况 可采用多芯电缆将若干个信号送到现场或将多个现场仪表信号送到控制室内 采用本质安全仪表的防爆的自控工程 控制室与现场连接时要遵循相互隔离的原则 即本安信号与非本安信号不可共用同一根电缆 并且本安电缆与非本安电缆应当分开敷设或采取适当的隔离措施进行隔离 采用DCS系统的自控工程 现场信号与控制室之间的连接 首先要连接到端子 安全栅 柜 不可直接连接到DCS控制柜内的I O模块上 即便是非防爆工程亦是如此 1 系统配置图系统配置图给出了该系统的硬件配置和连接情况 当招投标过程结束 确定供货商之后 供货商应当提供系统配置图 该设计文件中应当给出操作员站数量 工程师站数量 现场控制站数量 端子柜 安全栅柜 数量 表明这些硬件挂接在哪些网络之上 图8 2是某一厂家系统配置图 该设计中有两个现场控制站 两个端子 安全栅 柜 现场控制站挂接在冗余通用控制网络上 两组4台操作员站 一台工程师站 一台通用站 这些站挂接在冗余局部控制网络上 两个网络之间是通过网络接口模块连接的 2 端子配线图自控工程中 一般是以信号端子排为界 接线到内部 包括端子柜内安全栅或控制站I O模块 的一侧称为内侧 接线到外部 包括现场仪表和其他盘 柜 的一侧称为外侧 图8 3是这种划分的示意图 接线设计时注意端子排两侧不能混用 对应于图8 3来说 既不能从端子排下面引线到内部 也不能从端子排上面引线到外部 在某些分包工程中 信号端子常常是工程的划分界面 端子排是若干个端子组装在一起形成的 端子的基本功能是导线连接 图8 4是端子基本结构的示意图 图8 3信号端子排的盘内 外侧分界图 有各种不同结构形式的端子 有的可在连接电路中串接电阻 有的可与相邻端子短接 有的带有测试接线柱 用户可根据需要选择各种结构形式的端子 确定DCS供货商之后 供货商应当提供端子 安全栅 柜的布置图和端子图 设计方根据这些设计文件可进行端子配线图设计 该设计文件表明现场信号是如何连接到端子 安全栅 柜的 完成该设计文件之后 就可以确定回路接线图中的端子号了 图8 5是一个端子 安全栅 柜的布置图示例 该图中有两种端子排 即有两个本安端子排和两个非本安端子排 分别竖直布置在端子 安全栅 柜的两侧 两个本安端子排通常一个是连接来自现场的本安信号 另一个是连接送到现场的本安信号 两个非本安端子排 通常一个是连接送到控制站的信号 另一个连接来自控制站的信号 端子 安全栅 柜中间布置的安全栅 一端连接本安端子 一端连接非本安端子 系统整体连接设计时 要遵循本安信号与非本安信号隔离的原则 即本安信号不能连接到非本安端子 非本安信号不能连接到本安端子 如果工程中既有本安信号又有非本安信号 则应当分别设置端子柜和端子 安全栅 柜 如果工程规模比较小 非本安信号也可以进入端子 安全栅 柜 然后直接连接到非本安端子 获得端子 安全栅 柜的布置图之后 就可以确定各个端子的位置及编号 就可以绘制回路接线图了 IX本安端子排 SX非本安端子排 IG本安接地排SG非本安接地排 图8 6是端子配线图示例 该图中画出了两个端子排 一个是本安端子排213IX 1 一个是非本安端子排213SX 1 本安端子排213IX 1负责接入来自现场的信号电缆 从而完成现场信号的连接 非本安端子排213SX 1将经过安全栅隔离后的信号 通过连接电缆接入到控制站的模块 如现场的流量变送器FT201信号 通过信号电缆FT201SiC连接到端子排213IX 1上的第1 2号端子左侧 该电缆的屏蔽接到3号端子左侧 213IX 1上的第1 2 3号端子右侧分别接到输入安全栅FN201A输入的3 4 S端子 安全栅FN201输出的1 2号端子接到非本安端子排213SX 1左侧的1 2号端子 非本安端子排213SX 1的1 2号端子右侧通过连接电缆接到模拟量输入模块 AIM 上 如果该流量需要控制 则经过控制计算产生一个输出信号 该信号通过模拟量输出模块 AOM 连接到非本安端子排213SX 2右侧 其左侧连接到输出安全栅FN201B输入端 输出安全栅FN201B输出端连接到本安端子排213IX 2右侧 其左侧通过电缆连接到现场控制阀上 SiC 标准信号本安电缆 表8 1仪表辅助设备的文字代号 AC辅助柜AD空气分配器DCDCS机柜GP半模拟盘IB仪表箱IC仪表柜IP仪表盘IPA仪表盘附件IR仪表盘后框架IX本安信号接线端子板JB接线箱 盒 JBC触点信号接线箱 盒 JBE电源接线箱 盒 JBG接地接线箱 盒 JBP脉冲接线箱 盒 JBR热电阻接线箱 盒 JBS标准信号接线箱 盒 JBT热电偶接线箱 盒 PB保护箱MC编组接线柜PX电源接线端子板RB继电器箱RX继电器接线端子板SB供电箱SBC安全栅柜SX信号接线端子板TC端子柜UPS不间断电源WB保温箱 表8 2电缆 电线的文字代号 CC接点信号电缆 电线 CiC接点信号本安电缆EC电源电缆 电线 GC接地电缆 电线 PC脉冲信号电缆 电线 PiC脉冲信号本安电缆RC热电阻信号电缆 电线 RiC热电阻信号本安电缆SC标准信号电缆 电线 SiC标准信号本安电缆TC热电偶补偿电缆 导线 TiC热电偶补偿本安电缆 表8 3气动仪表外部接头的文字代号 3 回路接线图 系统连接图 关于系统连接的工程表达 原国家石油和化学工业局标准 自控专业工程设计文件深度规定 HG T20638 1998 规定 仪表回路图 应用仪表回路图图形符号 表示一个检测或控制回路的构成 并标注该回路的全部仪表设备及其端子号和接线 对于复杂的检测 控制系统 必要时另附原理图或系统图 运算式 动作原理等加以说明 这里所说的 仪表 既包括真实的仪表 也包括DCS系统内部的虚拟仪表 功能模块 该表达方式中仪表回路接线图给出了一个系统 包括控制室内仪表和现场仪表 整体清晰的连接关系 所以有时也称为系统连接图 图8 7是仪表回路图示例 图8 7采用DCS系统仪表回路图 JBR热电阻接线箱 盒 RC热电阻信号电缆 电线 SC标准信号电缆 电线 CC接点信号电缆 电线 采用DCS系统的自控工程 自动化装置可分为两部分 第一部分是测量变送仪表与执行器 第二部分是DCS系统 其中 DCS系统包括了传统仪表中所有二次仪表的功能 所有过程参数都在CRT上显示 所有过程参数都记录在系统中的硬盘上 二次仪表功能在DCS系统中由相应的软件模块所取代 由于不存在物理意义上的仪表 所以也不存在其物理意义上的连接 这些模块之间只存在数据上的联系 采用DCS系统的自控工程在控制室内通常没有仪表盘 只有端子 安全栅 柜 控制站和操作员站三部分 控制站可以控制整个系统 可以修改工程师和操作员站的使用权限 工程师站一般有修改系统和设置的权限 可以建立操作员站的功能 操作员站就是日常操作的界面 一般不允许修改系统的数据 只能够操作和查询参数等 1 仪表回路图中 仪表位置的划分 仪表回路图中 将仪表位置划分为两个大区域 一部分是现场部分 一部分是控制室部分 现场部分又划分为两个区域 即工艺区和接线箱 变送器 传感器 控制阀等测量仪表 执行机构安装在工艺区内 这些仪表符号需要画在该区域内 2 接线箱的作用 接线箱是现场集中或分散信号用的 其作用 将测量信号线集中为电缆送到控制室 或将控制室控制信号电缆分散到各个执行器上 过程自动化工程中所采用的执行器通常是气动控制阀 因此还会有气动信号的连接 这些气动信号是通过气动管线连接的 气动管线连接中密封是非常重要的 密封不好会造成信号传输失真 气动信号管线连接中有四种常用的密封方式 图8 8是这四种密封连接方式示意图 图8 8气管密封连接方式示意图 气动管线包括气源管线和信号管线 仪表气源根据仪表气源空视图或仪表气源系统图实施 控制阀气动信号连接 一端连接到电气阀门定位器信号输出端 一端连接到控制阀信号输入端 由于DCS系统用一些软件模块取代了相应的计算仪表功能 用CRT显示取代了指示和记录仪表 因此引入了一些新的符号来表示这些 虚拟仪表 有关表示这些 虚拟仪表 的图例符号 请参考 过程检测与控制仪表的功能标志及图形符号 HG T20505 2000 和 自控专业工程设计用图形符号和文字代号 HG T20637 2 规定 上述文件中 所有电缆都应编号并指出来自何处或去到何处 关于电缆的工程设计 请参见电缆敷设章节 对于设计人员比较熟悉的DCS系统 也有另外一种详细的表达方式 这种方式将回路接线图分为两个设计文件 两个设计文件以端子柜端子排为分界 现场到端子柜端子排输入端为一个设计文件 端子柜端子排输出端到DCS为另外一个设计文件 此外为了便于工程实施 有时还会绘制PCD ProcessControlDiagram 文件 PCD画出DCS控制站上模块后面的组态连接关系 二 采用常规仪表系统的整体连接采用常规仪表的自控工程 其外部连接与采用DCS系统的自控工程相同 所不同的是控制室内所采用的常规仪表 二次仪表 控制室内的二次仪表是安装在仪表盘上的 这些仪表之间需要用导线实现相互之间的信号连接 即从信号端子排出来的信号必须接到相应的仪表上 然后仪表盘上其他实现控制功能的各种仪表之间 通过导线相互连接 关于仪表连接的工程表达 原化工部标准 自控专业施工图设计内容深度规定 HG20506 92 规定 可采用 仪表盘端子图 仪表回路接线图 或 仪表盘背面电气接线图 仪表回路接线图 表达电动仪表的连接关系 该表达方式中仪表回路接线图给出了一个系统 包括控制室内仪表和现场仪表 整体清晰的连接关系 1 仪表盘端子图的绘制采用常规仪表的自控工程 控制室内会有若干块仪表盘 每块仪表盘内后框架上部安装架装仪表 安全栅 温度变送器 信号分配器 信号转换 电源箱等 每一块仪表盘都会有信号端子排 本安端子排和非本安端子排 这些端子排通常都安装在仪表盘下部 这些端子排是该盘对外连接的界面 包括现场连接和盘间连接都要通过该端子排 由于采用常规仪表 仪表盘端子排内侧接线需要连接到具体的二次仪表 所以该端子排内侧需要指出连接目标是哪里 端子排外侧除了连接现场信号之外 还有可能连接到其他仪表盘 操纵台等去处 所以也需要指出连接目标 图8 9是一个仪表盘框架布置图示例 该图中下部布置有本安端子排4IX 非本安端子排4SX 电源箱4E 本安接地排4IG 框架中部安装有安全栅和配电器 上部安装有供电箱 两侧是汇线槽 本安端子排 本安接地排 非本安端子排 供电箱 电源箱 工程设计过程中 每块仪表盘都需要有端子图 包括本安端子排和非本安端子排 端子图中需表达出信号电缆来源及连接端子号 盘内连接去向 图8 10是一个端子图示例 仪表盘端子图中的接线表示方式是在图中某个端子处画一条直线 在直线上标明接线的目标点 需要连线短接的端子 或短接型端子 在需要短接的端子上画一个小实心圆 用直线将它们连起来表示短接 以图8 10为例加以说明 1 图8 10中的第19号端子上部画出一条直线 直线上标注的接线目标点为UAR 302 7 这表明该端子要接线到本仪表盘内的UAR 302仪表的第7号端子上 2 图8 10中的第3号 第4号端子 其上部分别引出接线 接线目标为TJI 335 2 和TJI 335 2 表示接线到本仪表盘内的TJI 335仪表的2 和2 端子处 同时在第3号 第4号端子的下部分别画出一条直线 在直线上标注出TE 335 02 和TE 335 02 然后两条直线合并为一条粗实线 此处的粗实线表示是一条电缆 同时在粗实线上标注54C 在粗实线线端标注TE 335 02 这些内容表示 这是一条电缆 电缆编号为54C 信号来自现场的TE 335 02 电缆芯线的现场端分别接TE 335 02 和TE 335 02 端子 接线目标 控制室仪表盘一侧则接信号端子排的3号和4号端子 该信号通过信号端子排后 分别接到仪表盘内的TJI 335仪表的2 和2 端子处 该端子上部的接线 3 图8 10中31 32 33号端子 上部分别接到UAR 302 2 1 UAR 302 2 N UAR 302 2 4 下部分别接到4SX 12 4SX 13 4SX 14 电缆编号为56C 电缆接线目标为4IP 这些内容说明本仪表盘内的UAR 302仪表的第2号信号 该信号1号 N和4号端子分别接到本信号端子 3SX 的31 32 33号端子上 通过端子分别接到4号仪表盘 4IP 上的信号端子排 4SX 上的12 13 14号端子上 接线是通过编号为56C的电缆实现的 仪表盘端子图中除了上面的主要内容之外 还应当说明该端子排的安装位置 在设备材料表中列出各种端子的规格 型号 数量 导线的规格 型号 数量 在绘制仪表盘端子图过程中需要注意以下几点 1 端子排的端子数量应当留有一定备用余量 如端子损坏则可转接到好端子上 系统还可正常工作 如果技术改造中需增加仪表 这些备用端子可作扩展之用 2 如果一个端子排中有各种不同功能的端子段 例如一般信号段 本安信号段 接地端子段 应当在各段之间留一些空端子 做各段隔离之用 3 如果需要某些端子之间短接 如接地端子 相邻端子可选短接型端子 如果不相邻端子需要短接 则应当在端子排的盘内侧进行跨线短接 4 如果仪表盘上某些仪表 如多路信号报警器 多点记录仪等 有剩余未用信号通道 应将这些通道连接到信号端子的盘内侧 信号端子盘外侧空置 开路或短接 5 工程中有多块仪表盘时需分别绘制各个仪表盘端子图 如果一块仪表盘有多个信号端子排 例如2SX 2 2SX 1 2IX 2PG等 则必须分别绘制各个端子图 图8 10仪表盘端子图P137 复习 一 系统的整体连接1 DCS系统整体连接 1 信号端子排的盘内 外侧分界图 端子配线图 P130 P132 2 回路接线图 系统连接图 划分为两个大区域 现场部分 工艺区和接线箱 和控制室部分 端子柜 控制站和操作员站 2 常规仪表系统整体连接 1 仪表盘端子图 P137 2 仪表回路图 仪表回路接线图 p139 图中划分了三个区域 即现场仪表区 架装仪表区和盘装仪表区 3 仪表盘背面电气接线图 仪表盘背面电气接线图表达方法 直接接线法 单元接线法和相对呼应接线法 2 仪表回路图图8 11仪表回路接线图是电动仪表的整体连接关系的表达 工程实践中 仪表盘盘内仪表 包括仪表盘盘面安装仪表和仪表盘盘后框架安装仪表 之间采用单根电线相互连接 仪表盘与现场接线箱以及现场接线箱之间则采用多芯电缆相互连接 仪表回路接线图所要表达的是连接关系 因此该图中并未表示出哪些是电线连接 哪些是电缆连接 在仪表回路接线图中 根据仪表的安装位置不同可分为现场安装仪表和控制室室内安装仪表 控制室室内安装仪表又可分为仪表盘盘面安装仪表 盘装仪表 和仪表盘盘后架装仪表 架装仪表 因此 图中划分了三个区域 即现场仪表区 架装仪表区和盘装仪表区 将所连接的仪表分别置于相对应的区域内 各区内的仪表按 过程检测和控制系统用文字代号和图形符号 HG20505 92 规定绘制出相应的符号与位号 同时在该仪表附近标示出其型号 为了表达出仪表之间的相互连接 应当绘制出该仪表相应的接线端子 不用的端子可不绘出 如果现场仪表采用接线箱连接 则在现场仪表区内 在现场仪表的右侧绘制出接线箱 标上接线箱编号和接线箱端子编号 接线箱端子编号只绘制与该表连接有关的端子 包括该表的屏蔽与接地连接端子 其他与该表接线无关的端子则不必绘制 接线箱端子左侧与现场仪表连接 右侧与控制室内仪表连接 现场仪表区内的检测仪表通常是变送器或各种传感器 采用变送器进行过程变量测量的通常采用的是两线制连接 加上连接电缆的屏蔽层共有三根连线 如果是用热电阻测温 则三根热电阻连线加上一根连接电缆的屏蔽层共有四根连线 如果是用热电偶测温 则两根热电偶连线加上一根连接电缆的屏蔽层共有三根连线 如果现场变送器 传感器需要连接电源 则需要绘制电源连接端子 包括接地端 现场仪表区内的执行器通常是带有电气阀门定位器的调节阀 电气阀门定位器的连接有电气接线和气动管线连接两种 这两种连接都需要用不同类型的连线表示在图纸中 其连线类型按 过程检测和控制系统用文字代号和图形符号 HG20505 92 规定绘制 电气阀门定位器的电气接线共有两根信号线加一根连接电缆的屏蔽层共有三根连线 架装仪表区内安装的仪表是多种多样的 通常是一些安全栅 配电器 信号分配器 各种计算单元 可安装在框架上变送器等 这些仪表除了与现场仪表相互连接 与盘装仪表相互连接之外 还有可能与其他架装仪表相互连接 因此 相对于现场仪表的接线来说 稍显复杂一些 由于控制室内的盘装仪表和架装仪表与现场仪表或其他仪表盘上的仪表连接时都要通过端子排相互连接 因此 需要在该图的架装仪表区绘制出该仪表上的接线端子排 仪表盘盘后的端子排通常有两个 即信号端子排 SX 和接地端子排 PG 在小规模自控工程中 有时将这两个端子排合并为一个端子排 SX 如果是采用本质安全防爆技术的自控工程 还需要单独设置本安信号端子排 因此 图中还需要绘制出本安信号端子排 IX 盘装仪表区内安装的仪表通常是一些记录仪 指示仪 调节器 报警器 按钮 切换开关等设备 这些仪表通常只与架装仪表 仪表盘上的端子排 本盘上的其他盘装仪表发生连接关系 个别场合也会与现场仪表发生直接连接 但这种情况比较少 在该图中现场仪表区 架装仪表区和盘装仪表区内绘制出相关仪表和端子之后 按照各仪表说明书中的端子定义 按构成该回路的要求 将各仪表的相应端子用相应的线型连接起来 即绘制完成该回路的仪表回路接线图 绘制仪表回路接线图的过程中 有时需要从一个端子上引出多根线连接到其他仪表上 此时需注意 一个端子上引出线不可过多 通常可引出两根 一般不能超过三根 如果确需较多引线时可考虑采用短接型端子进行分接 图8 11仪表回路接线图 三 仪表盘背面电气接线图前面所介绍的 仪表盘端子图 仪表回路接线图 表达的连接关系中 仪表盘端子图表达的是本仪表盘进出信号的连接关系 仪表盘内各仪表的连接则需阅读相应各回路 控制回路和测量点 的仪表回路图 也可采用 仪表盘背面电气接线图 仪表回路接线图 表达方式 仪表盘背面电气接线图是在一张图纸上将整个仪表盘上的所有仪表 包括该盘上的端子 仪表盘盘面仪表和仪表盘盘后架装仪表 的连接关系全部表达出来 由于这些优点 工程实践当中 特别是在中小项目中使用仪表盘背面电气接线图表达连接关系的情况还是较多的 1 连接关系的表达仪表盘背面电气接线图表达方法有三种 即直接接线法 单元接线法和相对呼应接线法 1 直接接线法它的连接表达最为简单 即将需要连接的点用直线 折线 连接起来即可 优点 直观 缺点 图面线条较多 不可避免出现线条交叉点 这对图纸阅读是不利的 特别是图中连接点较多时更是如此 因此这种表达方法只适用于盘上仪表不多 连接点较少的情况 2 单元接线法又称单元图束接线法 该方法是将仪表盘上有联系且安装位置相互靠近的仪表划分为一个单元 以虚线将它们框起来 并给予一个单元编号 每个单元内部的连接不必表达出来 而每个单元与其他单元或接线端子排的连接则以一条短线表示 并在短线上画一个小圆圈 圆圈内注明该单元连接束的电线根数 短线上还需注明对方连接点的标号 这种表达方法的特点 图面连线简洁缺点 不能直接表达出仪表间的连接关系 只有熟悉了解各台仪表接线要求的专业技术人员 才能根据图纸完成接线 3 相对呼应接线法要求首先将仪表盘上的端子排 仪表盘盘面仪表和仪表盘盘后架装仪表进行编号 绘制出其各个端子并标上端子号 在相应端子上划一短线 在短线上标出对方连接点的编号 一呼 同时在对方连接点上标上本方的编号 一应 这就是相对呼应法的由来 这种方法使用的最多 自控专业施工图设计内容深度规定 HG20506 92 中就规定使用这种表达方法 图8 12是一个仪表盘背面电气接线图的示例 P142 2 仪表盘背面电气接线图一般一张图纸上绘制一块仪表盘的仪表盘背面电气接线图 仪表盘背面电气接线图上各个仪表 包括开关 端子排等 应当按照相应布置图绘制其轮廓 即仪表盘盘面安装的仪表按正面布置图的背面 正面布置图的立轴镜向反转 视图绘制 仪表盘盘后架装仪表按仪表盘后框架正面布置图绘制 绘制过程中可不按比例绘制仪表轮廓 但应当遵循 相对位置准确 和 轮廓表达准确 的原则 相对位置准确 原则即是该仪表的位置应当与在仪表盘上的位置相对应 不能将仪表盘下部的仪表画到上面 将仪表盘 正面 左面的仪表画在仪表盘 背面 的左面 轮廓表达准确 原则即是该仪表的外形轮廓应当准确 即不能将正方形仪表画成长方形 将圆形仪表画成方形 仪表盘背面电气接线图上各个仪表 应当按接线面进行布置 即处在同一接线平面内的仪表 开关 端子排等 应当绘制在一个区域内 例如所有安装在仪表盘盘面上的仪表是一个接线平面 所有安装在仪表盘后框架上的仪表是另一个接线平面 有些自控工程中 某些变送器安装在控制室仪表盘盘后区中独立的框架上 这又是另一个接线平面 有时也将仪表盘盘面仪表和仪表盘盘后框架仪表划分为一个接线平面 如果出于绘图方面的考虑 某些仪表 端子排和电气元件不能按接线平面布置 则可在图面上的适当位置绘制出这些仪表 端子排和电气元件 用虚线框起来 然后用文字注明安装位置 仪表盘上的仪表 包括盘面仪表和盘后架装仪表 都需注明其仪表位号和型号 如果仪表型号较长可注明其型号的主要部分 所有仪表都应当为其指定一个中间编号 一般采用A1 A2 符号 中间编号应当按从左到右 从上到下顺序分配给各个仪表 一般是一块仪表盘用一个英文字母 顺序号表示 第一块仪表盘用A 第二块仪表用B 这样可对26块仪表盘上的仪表进行编号 一个自控工程中仪表盘数量通常不会超过这个数 如果出现第27块仪表盘则可采用AB1 AB2 编号 该中间编号应当标在该仪表轮廓外面的小圆圈内 仪表盘上的信号端子排 电源箱端子排 接地端子排 以及其他电气元件可按 过程检测和控制系统用文字代号和图形符号 HG20505 92 和 自控专业工程设计用图形符号和文字代号 HG T20637 2 规定进行编号 例如信号端子排用SX表示 电源箱端子排用PX表示 按钮用AN表示 如果一块仪表盘上有多个相同的端子排 可采用加后缀方法表示 例如3号仪表盘上有两个信号端子排 可分别表示为3SX 1和3SX 2 仪表盘背面电气接线图的图面布置 1 通常是在图纸的中间大区域内布置各个仪表 电器设备等 2 在图纸的上面区域绘制电源箱端子排PX 3 在图纸的下面区域绘制信号端子排SX和IX 如果图面布置不下 可将PX SX和IX端子排绘制在图纸右侧设备材料表上面区域内 并且要用文字注明各个端子排的安装位置 一般情况下应当单独设置接地端子排 接地汇流排 将各个仪表的接地端连接在接地端子排 接地汇流排 上 如果不宜单独设置接地端子排 接地汇流排 则可以在信号端子排SX上安排一段端子做接地连接之用 但是需要在该接地段的两端空出若干端子以隔离其他信号端子段 绘制出仪表盘上各个仪表和电气元件之后 应当如实绘制出它们的接线端子并标出其相应的端子号 不用的端子可不绘制 绘制仪表端子时也应当遵循 相对位置准确 原则 图中用粗实线绘制仪表 电气设备 元件 用细实线绘制电气接线 引出该盘的电线 电缆用粗实线绘制 该图采用相对呼应接线法表达接线关系 呼应编号不应超过8个字符 超过8个字符时应当采用加中间编号的方法控制其长度 引入 引出该盘的电缆 电线 应当标明去向 盘间接线应当使用电缆并应当通过各自的端子排相互连接 最后需要编制设备材料表 设备材料表中需统计出该仪表盘上所使用的所有仪表和电器设备 注意 凡是在其他设计文件中 例如在该仪表盘正面布置图中 统计过的内容 此处不再统计 8 2电缆的连接 控制系统各个组成部分之间的连接 大致可分为两部分 即控制室内的仪表的相互连接与控制室仪表与现场仪表之间 现场仪表与现场仪表之间的相互连接 由于控制室仪表所处的工作环境相对比较优越 且相互距离比较接近 尤其是一块仪表盘内的仪表更是如此 因此可用单芯的电线进行相互之间的连接 现场仪表与控制室仪表使用电缆连接的原因 现场仪表所处的工作环境就比较恶劣 引向这些仪表的导线就需要有一定的保护措施 防护措施主要从两个方面加以考虑 即连接导线的电气防护措施与机械损伤防护措施 一般导线都不能满足这些要求 同时 控制室和现场之间的距离一般都比较长 例如每个信号都使用单芯的电线进行连接 则势必增加电线的敷设工作量 造成工程费用开支加大 如果控制室和现场之间相对集中的信号采用多芯电缆进行连接 则可大大减少电线的敷设工作 所以 从控制室引向现场和从现场引向控制室的电线都需使用电缆 一 电缆表电缆表采用表格的形式表达出整个工程中所使用的电缆的整体连接关系 根据所采用的标准不同所表达的方式也略有不同 自控专业施工图设计内容深度规定 HG20506 92 中只需绘制电缆表 表达出控制室与现场之间的电缆连接关系 控制室内电缆连接则没有规定相应的设计文件 而 自控专业工程设计文件深度的规定 HG T20638 1998 中则规定的比较详细 除了规定必须绘电缆表之外 还需绘制控制室内电缆表和电缆分盘表 工程实践当中 一般电缆都是从控制室引出 有些直接连接到现场仪表之上 有些则需要在现场再进行分接 即一根电缆到达现场某一位置后再分接成若干条电缆 由这些电缆再连接到现场仪表上 一般称从控制室引到现场某一位置的电缆为主电缆 从该位置引到现场仪表的电缆称之为分电缆 电缆的分接需要使用专用的接线箱 接线箱内采用端子排进行分接 电缆在穿越不同空间时 有时需要穿保护管进行保护 通常使用水煤气管作保护管 电缆表中所表达的主要内容为 所使用的电缆型号与规格 长度 连接的起点和终点 主电缆和分电缆的分接关系 电缆保护套管的规格型号 电缆保护套管的长度等情况 1 电缆表 自控专业施工图设计内容深度规定 HG20506 92 和 自控专业工程设计文件深度的规定 HG T20638 1998 的电缆表在表达内容上大同小异 表8 1是一电缆表的示例 表8 1中按列分为两部分 主电缆部分和支电缆部分 而每部分都分为电缆部分和保护管部分 主电缆部分中包括电缆号 型号 规格 长度 起点和终点各项 支电缆部分中只有型号 规格 长度和终点各项 因为进行电缆分接时主电缆的终点就是支电缆的起点 即接线箱中支电缆一侧的分接端子即为支电缆的起点 因为表中已经表达出主电缆终点端子的情况 所以没有必要再表达出支电缆的起点 如果电缆直接从控制室接到现场仪表上 则不存在电缆分接 也就没有支电缆 表8 1电缆表 自控工程中所有电缆都必须为其指定一个电缆号 电缆号用字母C表示 前面加上一个序号 电缆号必须是唯一的 即不能将一个电缆号指定给两条电缆 也不能出现一条电缆有两个电缆号 电缆表中表达电缆情况主要分为两部分 即主电缆部分和支电缆部分 每个部分中又分为电缆部分和保护管部分 下面针对表8 1中各部分做一个简单介绍 1 主电缆表8 1中主电缆部分中电缆号即为该电缆的电缆号 例如图中的201C 电缆型号部分表示该条电缆的型号 表8 1中201C电缆为KVV型电缆 该型号为聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆 适合敷设在有腐蚀性介质 无机械外力作用的室内或隧道内 电缆规格 如14 1 5 表示201C电缆是14芯电缆 每条芯线的载流截面积为1 5mm2 电缆长度 表8 1中201C电缆起点与终点之间的长度为32m 电缆的起点是指电缆从什么地方引出的 一般情况下电缆的起点都是控制室内的仪表盘 例如201C电缆的起点是控制室内的4号仪表盘 4IP 标注上仪表盘盘号的同时还需要标出该盘上端子排的端子号 这些端子号即是该电缆各芯线的接线点 如果电缆留有一定数量的备用芯线 则应当绘制出相应的备用端子 采用DCS系统的自控工程 其电缆起点为控制站 在起点这一栏应当填写控制站号和控制站内端子排号 例如4TC 4号控制站 4IX1 1号本安端子排上的 号端子 电缆的终点有两种情况 一种是将电缆连接到现场的接线箱上 然后再由支电缆将现场接线箱与现场仪表连接起来 一种是直接通过电缆将控制室与现场仪表连接上 表8 1中 201C电缆的终点是现场接线箱 而213C和214C电缆的终点即为现场仪表 所有连接到现场的接线箱上的电缆 在其起点处都要绘制出各个电缆芯线相对应的仪表盘接线端子 在其终点处绘制出各个电缆芯线相对应的接线箱接线端子 如果是直接到现场仪表的电缆 则在电缆终点处标出连接的仪表信号 所有分接后的支电缆没有电缆号 表8 1中电缆213C和214C即是没有通过仪表盘端子而是直接接到多点温度记录仪TJR 204上 电缆敷设过程中 有些地段需要穿保护管对电缆进行保护 所以电缆表中应当将保护管的情况表达清楚 表8 1中主电缆部分对各个电缆的保护管情况一一作了交代 例如电缆201C 由于该电缆是一条14芯电缆 电缆直径较粗 所以选择了直径为1 的保护管 所需长度为5m 2 支电缆支电缆的表达与主电缆相似 其起点为现场接线箱 终点为现场仪表 例如主电缆201的第一条分支电缆 其起点为现场接线箱201JB中的端子1和2 终点是液位变送器LT 202的 与 端子 电缆型号为VV 该型号为铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆 适合敷设在无机械外力作用的室内 隧道内 或管道内等场所 电缆为2芯电缆 每条芯线截面积为1 5mm2 电缆长度为21m 电缆保护管直径为1 2 长度为21m 自控工程中 需要对电缆进行分接时一定要采用接线箱分接 不能剥开电缆直接将支电缆对应接到芯线上 尤其是电缆不能这样做 图8 13是接线箱的分接图 图8 13接线箱分接图1 电缆芯线 2 出口密封圈 3 支电缆 4 端子排 5 主电缆 6 入口密封圈 7 接线箱 由图8 13可知 采用接线箱分接时 除了分接功能之外 该分接方法还具有固定和密封功能 二 外部系统连接图除了电缆表表达电缆连接方式之外 设计人员还可根据工程的具体情况选择 电缆 电线外部系统连接图 来表达外部系统的连接 图8 14是电缆 电线外部系统连接图示例 P147 外部系统连接图是采用系统图的方式表达电缆的连接关系 与电缆表相比 这种表达方式更加直观 可直接表达出电缆之间的连接关系 图中绘制出各个仪表盘 接线箱与电源箱 并用粗实线表达出相互之间电缆的连接 电缆型号 规格 长度 保护管等情况直接标注在相应的电缆之上 电缆型号 规格 长度 保护管等各项内容与电缆表中的表示相同 1 与电缆表相比 外部系统连接图中有以下一些不同 1 连接接线箱的电缆只绘制到接线箱 由接线箱到现场仪表的连接不画 这部分内容由接线箱接线图表达 2 电缆表中只表达信号电缆的连接关系 而外部系统连接图中还要表达出电源电缆的连接 3 电缆 电线外部系统连接图中还表达出采用接线盒进行电缆分接的情况 2 比较接线盒与接线